โลหะผสมอะไรที่ใช้ในการเชื่อม?

โลหะผสมเชื่อมเป็นวัสดุพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อหลอมรวมโลหะฐานเข้าด้วยกันสร้างข้อต่อที่แข็งแรงและทนทานซึ่งตรงกับหรือเกินประสิทธิภาพของโลหะดั้งเดิม โลหะผสมเหล่านี้ถูกกำหนดให้ละลายที่อุณหภูมิที่แม่นยำไหลอย่างราบรื่นลงในสระเชื่อมและต้านทานปัญหาทั่วไปเช่นการกัดกร่อนความร้อนหรือความเปราะบาง ตัวเลือกของโลหะผสมขึ้นอยู่กับโลหะฐานที่ถูกเชื่อมกระบวนการเชื่อมและเงื่อนไขการเชื่อมเสร็จแล้วจะเผชิญกับ - จากเหล็กโครงสร้างในอาคารไปสู่การกัดกร่อน - ชิ้นส่วนที่ทนทานในอุปกรณ์ทางทะเล ด้านล่างนี้เป็นหมวดหมู่สำคัญของโลหะผสมเชื่อมและแอปพลิเคชันที่พบบ่อยที่สุด
โลหะผสมเหล็ก: รากฐานของการเชื่อมอุตสาหกรรม
โลหะผสมเหล็กครอบงำการเชื่อมเนื่องจากความแข็งแรงความสามารถในการจ่ายและความเข้ากันได้กับโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลก: เหล็ก พวกเขาถูกจำแนกตามสารเติมแต่งซึ่งปรับให้เข้ากับจุดแข็งหรือสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง
โลหะผสมเหล็กกล้าคาร์บอน
สิ่งเหล่านี้เป็นโลหะผสมเชื่อมขั้นพื้นฐานและใช้กันอย่างแพร่หลายทำจากเหล็กคาร์บอน (สูงถึง 0.25%) และแมงกานีสจำนวนเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงการเชื่อม พวกเขาเป็นตัวเลือกแรกสำหรับทั่วไป - การเชื่อมวัตถุประสงค์:
•ตัวอย่างสำคัญ: E70S - 6 (ลวด MIG) และ E6013 (อิเล็กโทรดแท่ง) E70S-6 เป็นที่นิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากมีซิลิคอนและแมงกานีสซึ่งทำหน้าที่เป็น deoxidizers-พวกเขาลดความพรุนโดยการดูดซับออกซิเจนในสระว่ายน้ำเชื่อม
•เหมาะสำหรับ: การเชื่อมเหล็กอ่อนในโครงการโครงสร้าง (คาน, เฟรม), ร่างกายยานยนต์, ท่อและงานโลหะ DIY โลหะผสมเหล่านี้ตรงกับความต้านทานแรงดึงของ Mild Steel (60,000–70,000 psi) และผลิตการเชื่อมที่สะอาด - เชื่อมฟรี
•เคล็ดลับการเชื่อม: ทำงานกับกระบวนการสำคัญทั้งหมด (mig, tig, stick, flux - core) สำหรับการเชื่อม MIG จับคู่กับ 75% อาร์กอน/25% CO₂ก๊าซผสมเพื่อป้องกันการเชื่อมจากออกซิเจนในบรรยากาศ
ต่ำ - โลหะผสมโลหะผสม
โลหะผสมเหล่านี้เพิ่มองค์ประกอบเช่นโครเมียมโมลิบดีนัมหรือนิกเกิลกับเหล็กกล้าคาร์บอนเพิ่มความแข็งแรงความเหนียวหรือความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง พวกเขามีความสำคัญสำหรับการใช้งานที่สูง - แอปพลิเคชันความเครียด:
•ตัวอย่างสำคัญ: E8018 - B2 (อิเล็กโทรดแท่ง) รวมถึงโครเมียมและโมลิบดีนัมทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง - สูงเช่นท่อโรงไฟฟ้า ER80S-D2 (ลวด MIG) เพิ่มนิกเกิลซึ่งช่วยเพิ่มความเหนียวในสภาพอากาศเย็น (เช่นท่ออาร์กติก)
•เหมาะสำหรับ: เรือความดันน้ำมันและก๊าซและชิ้นส่วนเครื่องจักรกลหนักที่ต้องทนต่อแรงดันสูงเย็นหรือความร้อน โลหะผสมเหล่านี้ต่อต้านการแตกร้าวภายใต้ความเครียดแม้ในสภาพอากาศเลวร้าย
•เคล็ดลับการเชื่อม: ส่วนที่หนาต้องการการอุ่น (200–400 องศา F) เพื่อการระบายความร้อนช้าและป้องกันไฮโดรเจน - การแตกที่เกิดขึ้น - ปัญหาทั่วไปเมื่อการเชื่อมสูง - เหล็กกล้าในสภาพอากาศเย็น
โลหะผสมสแตนเลส
โลหะผสมสแตนเลสมีโครเมียมอย่างน้อย 10.5% ซึ่งเป็นชั้นป้องกันออกไซด์ที่ต่อต้านการเกิดสนิม องค์ประกอบเพิ่มเติมเช่นนิกเกิลหรือโมลิบดีนัมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง:
•ตัวอย่างสำคัญ:
◦ER308L (ลวด MIG/TIG): ใช้เพื่อเชื่อมสแตนเลส 304 (สแตนเลสชนิดที่พบมากที่สุด) "L" หมายถึงคาร์บอนต่ำซึ่งป้องกันการก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์ - สิ่งเหล่านี้สามารถลดความต้านทานการกัดกร่อนในพื้นที่ความร้อนสูง -
◦ER316L (ลวด MIG/TIG): มีโมลิบดีนัมซึ่งทำให้ทนต่อน้ำเค็มและสารเคมี มันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอุปกรณ์ทางทะเลอาหาร - เครื่องจักรแปรรูปและถังเคมี
•เหมาะสำหรับ: แอปพลิเคชันใด ๆ ที่ความต้านทานสนิมเป็นสิ่งสำคัญ - เครื่องใช้ในครัวเครื่องมือทางการแพทย์ฮาร์ดแวร์ทางทะเลและถังอุตสาหกรรม โลหะผสมเหล่านี้รักษาความต้านทานการกัดกร่อนของพวกเขาแม้หลังจากการเชื่อม
•เคล็ดลับการเชื่อม: ต้องการการป้องกันก๊าซเฉื่อย (อาร์กอนหรืออาร์กอน - ผสมฮีเลียม) เพื่อป้องกันโครเมียมจากการเกิดออกซิเดชัน หากไม่มีการป้องกันที่เหมาะสมโครเมียมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนลดความสามารถของการเชื่อมในการต้านทานการเกิดสนิม
ทองแดง - อัลลอยด์: สำหรับค่าการนำไฟฟ้าและความต้านทานการกัดกร่อน
โลหะผสมทองแดง - ได้รับการออกแบบมาเพื่อเชื่อมทองแดงทองเหลืองทองแดงและโลหะผสมทองแดงอื่น ๆ พวกเขามีค่าสำหรับการนำไฟฟ้าความต้านทานการกัดกร่อนและ (ในบางกรณี) ลักษณะการตกแต่ง
โลหะผสมสีบรอนซ์ซิลิคอน
โลหะผสมเหล่านี้ (ทองแดงที่มีซิลิกอน 2-5% รวมถึงดีบุกหรือแมงกานีสจำนวนเล็กน้อย) มีความหลากหลายและใช้งานง่ายทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับการเชื่อมโลหะผสมทองแดง:
•ตัวอย่างสำคัญ: Ercusi - a (ลวด TIG/MIG) ซิลิคอนในโลหะผสมนี้ทำหน้าที่เป็น deoxidizer ป้องกันการก่อตัวของทองแดงออกไซด์ - สารประกอบที่เปราะบางที่ทำให้รอยเชื่อมอ่อนแอลง
•เหมาะสำหรับ: การเชื่อมทองเหลืองทองสัมฤทธิ์หรือแม้กระทั่งเหล็กอ่อนในโครงการตกแต่ง (เช่นราว, ศิลปะโลหะ) พวกเขาต้านทานการกัดกร่อนในน้ำจืดและมีสีทองที่อบอุ่นและเป็นสีทองที่ช่วยเพิ่มความสวยงาม
•เคล็ดลับการเชื่อม: ทำงานได้ดีที่สุดกับการเชื่อม TIG หรือ MIG จับคู่กับแก๊สป้องกันอาร์กอน พวกมันไหลลงสู่สระเชื่อมได้อย่างราบรื่นและต้องการการทำความสะอาดน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับโลหะผสมทองแดงอื่น ๆ
โลหะผสมทองเหลืองและบรอนซ์
โลหะผสมเหล่านี้ถูกกำหนดให้ตรงกับคุณสมบัติของโลหะผสมทองแดงที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้มั่นใจว่าข้อต่อที่แข็งแกร่งและเข้ากันได้:
•โลหะผสมทองเหลือง: ERCUZN - A (ลวด MIG/TIG) มีเนื้อหาสังกะสีต่ำซึ่งช่วยลดการระเหยระหว่างการเชื่อม การระเหยของสังกะสีเป็นปัญหาที่พบบ่อยในการเชื่อมทองเหลืองเนื่องจากมันสร้างความพรุนและทำให้การเชื่อมอ่อนแอลง โลหะผสมนี้ใช้สำหรับอุปกรณ์เชื่อมทองเหลืองวาล์วและชิ้นส่วนตกแต่ง
•อัลลอยด์ฟอสเฟอร์บรอนซ์: ERCUSN - A ประกอบด้วยดีบุกและฟอสฟอรัสซึ่งเสริมสร้างรอยเชื่อมและปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์เชื่อมบรอนซ์แบริ่งหรือเครื่องดนตรี
•หมายเหตุการเชื่อม: โลหะผสมทองเหลืองต้องการการควบคุมความร้อนอย่างระมัดระวัง ความร้อนมากเกินไปทำให้สังกะสีถูกเผาไหม้ปล่อยควันพิษและสร้างรอยเชื่อมที่มีรูพรุน
อลูมิเนียม - อัลลอยด์: ความแข็งแรงน้ำหนักเบาสำหรับการบินและอวกาศและอื่น ๆ
โลหะผสมอลูมิเนียม - ใช้เพื่อเชื่อมอลูมิเนียมและโลหะผสมซึ่งมีค่าสำหรับน้ำหนักเบาและความต้านทานการกัดกร่อน พวกเขาจะต้องเอาชนะแนวโน้มของอลูมิเนียมในการสร้างชั้นออกไซด์ที่ยากลำบาก (อลูมิเนียมออกไซด์) ที่บล็อกฟิวชั่น
โลหะผสมอลูมิเนียม 4000 ซีรีส์
โลหะผสมเหล่านี้ (อลูมิเนียมที่มีซิลิกอน) เป็นสิ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับการเชื่อมอลูมิเนียม ซิลิคอนช่วยลดจุดหลอมละลายและช่วยสลายชั้นออกไซด์ทำให้มั่นใจได้ว่าฟิวชั่นที่ดี:
•ตัวอย่างสำคัญ: ER4043 (ลวด MIG/TIG) เป็นวัตถุดิบ มันมีซิลิกอน 5% ซึ่งทำให้ไหลเข้าสู่สระเชื่อมได้อย่างราบรื่น มันทำงานร่วมกับโลหะผสมอลูมิเนียมที่พบบ่อยที่สุดรวมถึง 6061 (ชิ้นส่วนโครงสร้าง) และ 3003 (แผ่นโลหะ) ER5356 เป็นอีกทางเลือกหนึ่งโดยเพิ่มแมกนีเซียมเพื่อความแข็งแรงเป็นพิเศษในการใช้งานทางทะเล
•เหมาะสำหรับ: การเชื่อมอลูมิเนียมในส่วนประกอบการบินและอวกาศชิ้นส่วนยานยนต์ตัวถังเรือและกรอบหน้าต่าง โลหะผสมเหล่านี้ตรงกับคุณสมบัติที่มีน้ำหนักเบาของอลูมิเนียมและต้านทานการกัดกร่อนในน้ำจืด
•เคล็ดลับการเชื่อม: ต้องการก๊าซป้องกันอาร์กอนบริสุทธิ์เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน ก่อนการเชื่อมให้ทำความสะอาดพื้นผิวอลูมิเนียมด้วยแปรงลวดสแตนเลสเพื่อถอดชั้นออกไซด์ - สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าจะมีการเชื่อมอย่างถูกต้อง
อลูมิเนียมอลูมิเนียม 5,000 ชุด
อัลลอยด์เหล่านี้ (อลูมิเนียมกับแมกนีเซียม) ได้รับการออกแบบมาสำหรับการเชื่อมอลูมิเนียมความแข็งแรงสูงซึ่งข้อต่อจะต้องทนต่อการโหลดหนัก:
•ตัวอย่างสำคัญ: ER5554 (ลวด MIG/TIG) ใช้เพื่อเชื่อมอลูมิเนียม 5083 - การกัดกร่อนที่แข็งแรง - โลหะผสมที่ทนต่อการใช้ในตัวถังเรือและยานพาหนะทางทหาร มันมีแมกนีเซียมเพื่อให้ตรงกับความแข็งแกร่งของ 5083
•เหมาะสำหรับ: ส่วนอลูมิเนียมหนาในอุปกรณ์ทางทะเลปิด - ยานพาหนะบนถนนหรือการรองรับโครงสร้างที่จำเป็นต้องต้านทานน้ำเค็มและการใช้งานหนัก
โลหะผสมตามนิกเกิล -: สำหรับอุณหภูมิและสารเคมีที่รุนแรง
โลหะผสมที่ใช้นิกเกิล - ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่อต้านความร้อนสูงการกัดกร่อนและการโจมตีทางเคมี พวกเขามีความสำคัญในอุตสาหกรรมเช่นการบินและอวกาศน้ำมันและก๊าซและการแปรรูปทางเคมี
โลหะผสมที่ไม่ได้
อัลลอยด์เหล่านี้ (นิกเกิล - โครเมียมที่มีโมลิบดีนัม) รักษาความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงถึง 2,000 องศา F ทำให้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการใช้งานความร้อนสูง - สูง:
•ตัวอย่างสำคัญ: Ernicrmo-3 (ลวด MIG/TIG) ใช้เพื่อเชื่อมต่อ Inconel 625, ซุปเปอร์อัลลอยด์ที่พบในเครื่องยนต์เจ็ทชิ้นส่วนเตาและเครื่องปฏิกรณ์เคมี มันต่อต้านการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและยืนขึ้นกับกรดและสารกัดกร่อนอื่น ๆ
•เหมาะสำหรับ: ชิ้นส่วนเชื่อมที่ทำงานในความร้อนสูง (เช่นใบพัดกังหัน) หรือสัมผัสกับสารเคมีที่ก้าวร้าว (เช่นกรด - ท่อประมวลผล)
โลหะผสม Monel
โลหะผสม Monel (นิกเกิลกับทองแดง) มีมูลค่าสำหรับการต่อต้านการกัดกร่อนของน้ำเค็มทำให้พวกเขามีความสำคัญต่อการใช้ทะเลและนอกชายฝั่ง:
•ตัวอย่างสำคัญ: ernicu - 7 (ลวด TIG/MIG) ใช้เพื่อเชื่อม Monel 400, โลหะผสมนิกเกิล-ทองแดงที่ใช้ในท่อน้ำทะเลวาล์วและปั๊ม มันตรงกับความสามารถของ Monel 400 ในการต้านทานน้ำเค็มกรดและด่าง
•เหมาะสำหรับ: ฮาร์ดแวร์ทางทะเลส่วนประกอบแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งและพืชกลั่นน้ำทะเลที่การสัมผัสกับน้ำเค็มคงที่
อัลลอยไทเทเนียม: ความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนโดยเฉพาะ
โลหะผสมไทเทเนียมมีน้ำหนักเบาแข็งแรงกว่าเหล็ก (ปอนด์สำหรับปอนด์) และทนต่อการกัดกร่อนสูง พวกเขามีราคาแพงและต้องการการเชื่อมที่แม่นยำ แต่ประสิทธิภาพของพวกเขาทำให้ค่าใช้จ่ายในแอปพลิเคชันพิเศษ:
•ตัวอย่างสำคัญ: ERTI-2 (ลวดไทเทเนียมบริสุทธิ์) และ ERTI-6AL-4V (โลหะผสมไทเทเนียมที่มีอลูมิเนียมและวานาเดียมเพื่อเพิ่มความแข็งแรง) ERTI-6AL-4V ใช้ในชิ้นส่วนโครงสร้างการบินและอวกาศและการปลูกถ่ายทางการแพทย์
•เหมาะสำหรับ: ส่วนประกอบของเครื่องบินการปลูกถ่ายทางการแพทย์ (เช่นการเปลี่ยนสะโพก) และพืชกลั่นน้ำทะเล ไทเทเนียมต่อต้านการกัดกร่อนในน้ำเค็มและของเหลวในร่างกายทำให้ปลอดภัยเป็นเวลานาน - คำศัพท์ในอุปกรณ์การแพทย์
•เคล็ดลับการเชื่อม: ต้องการการป้องกันที่เข้มงวดด้วยสูง - ความบริสุทธิ์อาร์กอน (99.99%) เพื่อป้องกันการปนเปื้อน ไทเทเนียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจนไนโตรเจนและไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงซึ่งทำให้เปราะ แม้แต่การปนเปื้อนในปริมาณเล็กน้อยก็สามารถทำลายการเชื่อมได้
วิธีเลือกโลหะผสมเชื่อมที่เหมาะสม
การเลือกโลหะผสมที่ถูกต้องทำให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมตรงกับประสิทธิภาพของโลหะฐาน ปฏิบัติตามแนวทางเหล่านี้:
•การจับคู่ความแข็งแรง: เลือกโลหะผสมที่มีความต้านทานแรงดึงคล้ายกับโลหะฐาน ตัวอย่างเช่นใช้ E70S-6 สำหรับเหล็กอ่อน (70,000 psi) เพื่อหลีกเลี่ยงการสร้างจุดอ่อน
•จัดลำดับความสำคัญความต้านทานการกัดกร่อน: ใช้โลหะผสมสแตนเลสสำหรับโลหะฐานสแตนเลส monel สำหรับทองแดง - นิกเกิลและอลูมิเนียม - โลหะผสมซิลิคอนสำหรับอลูมิเนียม
•พิจารณากระบวนการเชื่อม: MIG ใช้โลหะผสมลวดแท่งใช้ขั้วไฟฟ้าเคลือบและ TIG ใช้แท่ง โลหะผสมบางชนิดได้รับการกำหนดสำหรับกระบวนการเฉพาะ (เช่น E70S-6 ทำงานได้ดีที่สุดใน MIG)
•บัญชีสำหรับสิ่งแวดล้อม: สำหรับความร้อนสูงเลือกนิกเกิล - โลหะผสมตาม; สำหรับน้ำเค็มใช้สแตนเลสหรือโมเนล สำหรับสภาพอากาศเย็นให้ใช้เหล็กโลหะผสมต่ำ - กับนิกเกิล
โลหะผสมทั่วไป - ถึง - การจับคู่โลหะฐาน
•เหล็กอ่อน→ E70S-6 (MIG) หรือ E6013 (Stick)
• 304 สแตนเลส→ ER308L (TIG/MIG)
• 6061 อลูมิเนียม→ ER4043 (TIG/MIG)
•ทองเหลือง→ Ercusi - a (tig/mig)
•ทองแดง - นิกเกิล→ Ernicu-7 (tig)
•สูง - อุณหภูมิเหล็ก→ E8018-B2 (แท่ง)
ข้อสรุป
โลหะผสมเชื่อมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างข้อต่อที่แข็งแรงและทนทานซึ่งทำงานได้เช่นเดียวกับโลหะที่เชื่อมต่อ โลหะผสมเหล็กจัดการการเชื่อมในชีวิตประจำวันส่วนใหญ่ในขณะที่ทองแดงอลูมิเนียมนิกเกิลและโลหะผสมไทเทเนียมตอบสนองความต้องการพิเศษ - จากการต้านทานการกัดกร่อนในอุปกรณ์ทางทะเลถึงความแข็งแรงอุณหภูมิสูง - ในเครื่องยนต์เจ็ท ด้วยการจับคู่โลหะผสมกับโลหะฐานกระบวนการเชื่อมและสภาพแวดล้อมช่างเชื่อมสามารถมั่นใจได้ว่าข้อต่อที่แข็งแกร่งเชื่อถือได้และสร้างขึ้นเพื่อให้มีอายุการใช้งาน
ไม่ว่าคุณจะเชื่อมรั้วสนามหลังบ้านหรือชิ้นส่วนเครื่องยนต์เจ็ทอัลลอยที่ถูกต้องเป็นกุญแจสู่ความสำเร็จ มันเปลี่ยนการเชื่อมต่ออย่างง่ายให้เป็นพันธะที่สามารถทนต่อการใช้งานได้หลายปีแม้ในสภาพที่ยากที่สุด
​